相比較于他們的樂觀,陳懷楚卻高興不起來。
這幾個月來,雖然不斷完善方案,使得開機運行的成果越來越好,但其實隨著時間的推移,提升已經是越來越小,接下來每往前行進一步,都會變得更為困難。
這是因為在現有技術之下,EAST可控核聚變裝置已經走到了盡頭,接下來即便是繼續研究,最多也只能在邊邊角角進行修補,很難再有什么大的突破。
在這樣的情況下,想要將等離子體溫度提升到破億的程度,不是沒有,但要耗費非常大的時間,而且機會極為的渺茫。
不過陳懷楚也沒有說什么。
現在大家熱情正高,沒必要這個時候去給他們潑一盆冷水,況且科研本來就是在混沌中尋找新路,哪怕在他看來提升的機會極為渺茫,但一人計短多人計長,眾人拾柴火焰高,或許就能有新的突破。
陳懷楚不會天真的認為只有自己對可控核聚變的研究最深。
在整個等離子所,走在可控核聚變道路上比他更遠的大有人在,他之所以能夠取得這樣的成績,不過就是因為率先探索新路,然后又僥幸找對了方向罷了,這只能說明他幸運,卻并不能說明他的理論基礎就比別人更為扎實。
別的不說。在等離子所就有數十位上了年紀的老研究員,他們扎根核物理數十年,理論知識何其豐富,遠不是現在的陳懷楚所能比擬的。
懷揣著這種心態,陳懷楚繼續投入到研究當中,雖然后續的進展果然如他所想的那樣十分緩慢,甚至有些時候隨著調整,數據還會出現倒退的情況,可整個理論研究小組依舊還沒有停止。
困難,是任何科研工作者都會面臨的局面,科研不是一帆風順,在開拓的過程中,順暢是少見的,碰壁反而是常態。
逢山開路遇水搭橋,遇到問題解決問題,保持恒心,這才是科研工作者正確的心態。
整個小組所有的成員都沒有氣餒,投入最大的熱情和專注,爭取在年前能夠實現等離子溫度破億。
不過正如陳懷楚所想的那樣,哪怕臨近年關,他們仍舊沒有攻克相應的難題。
“等離子體溫度破億,對第一壁所造成的壓力太大了,根據我們上百次的調整,每次溫度提升到九千萬度時,等離子體的約束都會變得不穩定。”
“不僅如此,粒子落點的間距也很小,沒辦法進行打擊,中途不得不停下實驗。”
臨近年關,又是一次例行會議,小組成員們根據之前所得到的數據進行討論。
室內,所有研究員的臉色都很嚴峻。蓋因隨著他們多次嘗試提升等離子體溫度,可每當核心溫度臨近破億的關卡時,都會面臨不同的問題。
哪怕這次解決了當下的問題,下次實驗又會出現另外一個問題,等將其解決后,下下次又會出現別的問題,而且這些問題還都會相互有牽扯,牽一發而動全身。
整體看下來,到現在所得到的數據甚至還不如最開始,這就讓他們此前所做的方案宛如拆東墻補西墻一般,仿佛就是白忙活。
陳懷楚靜靜聽著,不時用筆記錄下來,等到眾人討論一圈后,他這才開口問道:“粒子落點問題,王教授,你這邊有辦法控制打擊點嗎?”
“我們嘗試過,在五千萬溫度左右的時候,能夠控制的很精準,但當溫度提升時,等離子體約束會變得不太穩定,控制就會變得很難,歸根結底還是約束問題,若是能夠約束好,控制打擊點應該不成問題。”地中海王教授扶了扶眼鏡,如此說道。
所謂的粒子落點,乃是在等離子體約束時,粒子會隨時作用壁,兩者之間會隨著碰撞產生作用力,而粒子的落點,就是撞擊壁的地方。
在高溫長脈沖運行時,粒子所產生的能量會特別恐怖,而且會很難控制落點,一旦粒子的落點很近,就沒辦法進行打擊,甚至還會隨著能量太大,第一壁會有損毀的風險。
聽到王教授的話,主要負責約束問題的另外一位教授開口了:“約束問題我們現在實在沒有辦法,高溫狀態我們所獲得的數據還是太少了,目前九千萬度級別的試驗,攏共也就才做了百余次,巧婦難為無米之炊,我們的數據還不足以形成經驗。”
“而且,根據我的預估,即便是多次試驗,反復獲取數據,恐怕效果也不會太好——這不僅是我個人的看法,是我們幾個人共同的看法。溫度到九千萬度和破億是兩個不同的概念,難度提升的不止一個臺階,需要考慮的問題有很多,最難的就是高溫高密度狀態下,等離子體會形成湍流效應,這個沒法解決的話,我們就很難去進行約束。”
聽著這番話,在場眾人都不由嘆了口氣。
說來說去,還是湍流的問題。
可湍流要是那么容易解決,就不會困擾大家這么多年了——所謂磁約束中的湍流效應,即是指等離子體在高溫下受到擾動而產生的不規則流動現象。
流體運動時,如果流體質點的軌跡是有規則的光滑曲線,這種流動叫層流,沒有這種性質的流動叫湍流。
舉個形象些的例子,這就像是一個正在奔流的河道,如果將低溫狀態下的等離子體看作平靜的河流,那么在高溫高密度狀態下,等離子體就宛如九曲十八彎的激流。
等離子體溫度高,就相當于彎多水多,暗流涌動,想要約束自然很難,甚至一個不小心還有演變成洪災。
更重要的是,河流的暗流如何流向,力如何作用,這些量會隨著時間和空間坐標發生紊亂的變化,根本就沒有任何規則和規律可言。
沒有規律就代表著無法掌握,無法掌握就很難形成理論,沒有理論自然就難以進行約束。
這就像是一個死結。
其實從上個世紀六十年代開始,等離子體湍流理論就已經初步建立,而隨著全世界各大國家開始進行磁約束聚變研究,目前已經有了大量的模型和數值模擬代碼,實驗數據和結果也有很多,但是這些大部分都是在低頻等離子體狀態下的運行——也就是在低溫低密度狀態下等離子體湍流造成的橫越磁場粒子、熱能和動量輸運有著很多的經驗。
可一旦在高溫高密度狀態,特別是在目前他們所進行的破億溫度下,如何約束等離子體,如何解決湍流問題,卻沒有任何數據。
因為在全世界范圍內,目前達到這一溫度,只有他們等離子所。
換而言之,他們沒有對照的經驗,只能自己摸索。
退一萬步,就算是有對照的經驗,也其實沒有太多參考價值,因為現在全世界范圍內,所有研究可控核聚變的機構和組織,在等離子體的控制和約束上,從來都沒有形成定理,完全都是靠著大量數據積累出來的經驗。
至于將湍流掌握,這幾乎是異想天開——在物理學界,湍流理論被稱為經典物理學最后的疑團,因為它涉及到從微觀到宏觀許多時空尺度上的運動,它不僅和周圍進行著能量交換,其內部也存在著各式各樣的能量交換。
在這樣的情況下,想要將其掌握,何其困難?
然而,無論多么的困難,現在他們遇到了這個問題,并且這還是一個需要他們不得不直面,不得不將其解決的問題。
正因如此,他們的情緒才會顯得很低沉。
“咚咚。”眼看著眾人情緒比較低沉,劉建為院士手指輕輕敲擊桌面,將眾人的注意力吸引過來。
“研究遇到難題,想辦法越過就是。”劉建為說道:“當然,我也知道湍流是一個無法越過的障礙,雖然我們目前無法將其掌握,但也不是沒有辦法。”
聞言,眾人都將目光看向劉建為。
“你們應該也都知道,目前國家在大力支持量子計算機領域,從上世紀八十年代就已經成立了理論小組,目前經過數十年的發展,已經有了些許成果——”
劉建為說到這里,在座的陳海忍不住身體前傾,下意識問道:“教授,難道咱們國家的量子計算機已經建成了?”
話被打斷,劉建為不由得看了一眼陳海,后者訕訕一笑,劉建為這才繼續說道:“目前量子計算機還沒有建成,不過可以告訴你們的是,已經不遠了!”
“我已經得到消息,由中科大研發和構建的世界首臺超越早期經典計算機的光量子計算機原型機快要完善,按照他們透露給我的消息,最遲明年中旬就能使用!”
“同志們,量子計算機的運算能力多么強大你們應該也都知道,如果到時候咱們有了這件寶貝的幫助……”
“咱們就能攻克湍流理論了!”一旁的陳海又按捺不住,忍不住驚呼出聲。
“你給我閉嘴,怎么哪都有你!”劉建為沒好氣的瞪了他一眼,嚇得陳海連忙縮了縮脖子。
“能否攻克湍流理論我不清楚,但依靠量子計算機的強大算力,或許可以幫助我們在數據上進行分析,省卻我們大量的時間。屆時,依靠著這些數據,我們也足以在現有的成果基礎上,獲得更高的突破。”